HORQUILLAS DE RAMAS Y UN ROBOT para reforzar estructuras
Estudiantes del MIT aprovechan las ramas de poda
En el Massachussets Institute of Technologies MIT aprovechan los horquillas de ramas de árbol sobrantes de la poda para procesarlas con corte robótico. En su nueva vida, estructuras de arquitectura industrial usan esas “Y” de las ramas de árbol perfectamente adaptadas al punto que deben reforzar. Y con el menor desperdicio de madera posible.
La arquitectura y muchas industrias con aplicaciones de ingeniería usan cada vez más la madera como material de construcción. La mayor parte de las aplicaciones necesitan troncos rectos y desechan las ramas. Para minimizar los residuos de esos árboles, un equipo de trabajo de alumnos del MIT ha diseñado un proceso que aprovecha también las “Y” de las uniones de las ramas.
Felix Amtsberg es investigador de la Universidad de Stuttgart. En colaboración con un equipo del MIT y de la Universidad de Aachen, ha descubierto un nuevo uso para las horquillas de ramas. La investigación de Amtsberg y sus compañeros demuestra que estas bifurcaciones de ramas puedan ser utilizadas como elementos de conjunción en las estructuras. Reduciendo el impacto medioambiental.
Estudiando las fuerzas de la Naturaleza
El estudio lo dirige la profesora Caitlin Müeller, que con los alumnos del equipo cortó secciones de horquillas a partir de dos toneladas de ramas taladas. por el ayuntamiento de Somerville. Esa madera se habría convertido en serrín o se habría quemado.
Firman también esta investigación Yijiang Huang, Daniel J.M. Marshall, del MIT, y Kevin Moreno Gata, Técnico de Estructuras y Diseño Estructural de la Universidad de Aachen (Alemania).
La profesora Müeller comenta en la revista del MIT que “Las horquillas de los árboles son conexiones estructurales diseñadas de forma natural que funcionan como voladizos en los árboles, lo que significa que tienen el potencial de transferir la fuerza de forma muy eficiente gracias a su estructura interna de fibras”… “Si tomamos una horquilla y la cortamos por la mitad, veremos una increíble red de fibras que se entrelazan para crear estos puntos de transferencia de carga, a menudo tridimensionales, en el árbol. Estamos empezando a hacer lo mismo con la impresión 3D, pero no nos acercamos a lo que hace la naturaleza”.
Algoritmo Húngaro y datos 3D
Tras el corte de las horquillas de las ramas con sierra se escanean una por una creando su reflejo en 3D y se procesan sus datos estructurales. En este punto entra en acción el que llaman Algoritmo Húngaro, que rastrea las características de todas las estructuras tridimensionales y determina qué horquilla cumplirá mejor su función de resistencia insertada en un punto angular de un armazón que será luego, por ejemplo, una cubierta de edificio.
Ese Algoritmo Húngaro sirve igualmente para decidir el planteamiento al revés. Es decir, qué forma debe tener un punto de la estructura industrial para aprovechar mejor el potencial de carga y resistencia de una horquilla de madera entre las escaneadas en la base de datos.
El robot adapta el corte
Una vez escogida la horquilla más adecuada, otro algoritmo adaptado dirige el corte por un robot. Y cada pieza de madera estará lista para ser integrada en la estructura industrial a la perfección.
La estructura de prueba creada por el equipo de Müeller será aprovechada para un uso público por determinar en la ciudad de Somerville. Y tiene un total de cuarenta nodos de madera como soporte principal.
Edición BE OnLoop con información de Floornature, MIT y Universidad de Aachen
